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佳作

選 美 大 會

評審想在一群猴子參與的完美競賽活動中,評比出最完美的前三名;由於受到量化問題與環境等因素,不得不採用兩兩比較的方式時,評審們至少需要作幾次的評比工作,才能選出前三名最完美的猴子呢?

交點新聞

由一個簡單的定義,可以作出一條曲線。我們便以一個新的定義畫出一條曲線,並嘗試分析其性質。

超電容運輸系統

在此研究中,希望能以超電容的特性,嘗試將超電容結合電動模型車,製作一個運輸系統。其中包含超電容的充放電研究,馬達的扭力與電功率的關係,並結合自動控制程式,量測車輛的加速與放電關係;藉此說明超電容在功率上面的傑出性能。另外,我們結合了電容與車輛驅動能量上的文獻研究,運用在內湖222 公車的部分路線計算,行駛距離與損耗能量的關係。最後評估超電容應用在電動代步車上的可行性。舊金山市無軌電力公車何謂”超電容”?超電容利用的是電子吸附的物理原理,並無異於傳統電容。但因成分的不同,使得超電容的電容量遠大於傳統電容。並且超電容擁有以下特性:一、 電快速且放電持久 二、 容量較普通電容大出許多 三、 在瞬間提供極大的功率 四、 放電效率極高 五、 環壽命次數高

動力新觀念-腳踏『氣』車

處在二十一世紀,身為萬物之靈的我們,數百年來都在快速地耗用地球上的能源。科學家表示,生活中動力最主要的來源——石油,即將耗用完畢。因此,各個研究人員無不積極尋找所能使用的替代能源,凡舉氫氧電池、利用鈾原料的衰變而發電等等,都是他們的成果。但是,這終究只是「替代」能源而已。時間一久,難道不會耗盡嗎?有沒有一種能源是能夠反覆使用、取之不竭的呢?它環繞在我們的四周,也避免地球受到外來物的入侵。它,正是每天伴著我們,使我們能夠繼續生存的「空氣」。利用空氣,解決能源危機,如果同時能夠健身,一舉兩得,有那該有多好哇!於是,我想到了結合腳踏車和空氣動力,並與師長加以討論,展開一連串的研究。

神奇魔術三角

由於在夜市購買的俄羅斯魔術方塊,被同學摔壞了,而想到用紙板來操作,繼而發現了「魔術三角」。在教科書康軒版二下第七章「適才適用」及一上第七章「科技進步的推手」中,內容剛好與本主題有關聯。起初是想到由簡單的六塊三角形組成的 3-6邊形,但只能摺出三個面,若要增加面數,就要增加長條紙‧因而有 6-6、9-6 邊形。後來又想到若 360 度可被平分為四個直角所組成,因而發現了正方形方塊〈4-4 邊形〉,竟然,它比六邊形更好玩,更具挑戰性。從摺法中,又摺出了 8-4 邊形。甚至,最後完成了 12-6 與 12-4 邊形。不過,因為用太多層紙板,容易脫落又不好摺,所以未來想找出一種摺不破的紙來代替。這個題目是在生活中發現的題材,題目簡單,攜帶方便摔不破,材料成本低廉,製作容易,人人可做,可全面推廣。而且也是一個讓人愛不釋手,人見人愛的玩具,更是教學上的好幫手〈教具〉。

百發百中-以力學分析影響陀螺擲準因素與改良

本研究以力學分析影響陀螺擲準因素,並依據研究結果進行改良,製作適合小學五、六年級學生投擲的陀螺,並與其他陀螺比較。研究結果發現影響陀螺轉速、轉動時間、陀螺擲準因素有摩擦力、重心、繞繩、螺釘、重量、大小、形狀、距離高度。進行改良,設計尾凸和握手線,好握好施力。陀螺刻出三條防滑線增加靜摩擦力1.0kg。調整陀螺錐度讓陀螺翻轉正確。中心加螺管降低重心0.6cm,陀螺底部鑽孔降低重心0.3cm,轉動更穩定。改良後,自製陀螺比一般陀螺轉速快(817轉)平均得分高1.36分,失誤率減少0.36。模擬擲準比賽,自製陀螺比學校陀螺高1.5分,比表演陀螺高6.2分。新手學習2小時,自製陀螺投擲成功率0.85,比一般陀螺高0.25,自製陀螺提高學習效果有利推廣陀螺體育活動。

戴帽圍牆最ㄅ一ㄤˋ

由收集資訊知道,全國校園噪音源以公路噪音最多。 又根據我們查訪本市各級學校結果,發現本市學校遭受外來噪音干擾情形頗為嚴重,原因是教室緊鄰大馬路,而圍牆又沒採密封式建築,沒有隔音效果(放棄防噪音第一道防線)。 首先由本市各級學校的圍牆現狀調查並拍照製成卡片,再經分類、統 計、比較。 其次,利用木板,自己設計,製成型體不同的實驗用隔音牆,在實驗箱內做噪音測試。發現戴帽的隔音效果最好,可惜全市只有一所學校圍牆是戴帽子的圍牆。最後,我們根據研究二研究紀錄卡,至本市各學校(抽樣)校園進行實地測試噪音量;並選擇能夠加帽的圍牆,用準備好的材料加帽後,測試噪音量;我們發現,竟與實驗用隔音牆之實驗結果不謀而合! 總而言之,我們認為要提升國民「拒絕噪音」的共識,必須讓大家參與噪音監測工作,並就研究提出建議,以做為學校圍牆之建築設計、改進及新建校舍規劃之參考。

客製化警示出口證

現今大樓每樓層以及每間房的出入口都會有避難逃生指示燈,本組觀察了許多地方,所表現的出入口逃生指示燈,似乎沒有太大變化,也沒有人願意把此指示燈改變更豐富化一些,而本組重新設計,不光只有燈光,應該再額外加上聲音警訊以及回饋機制,故本組決定開發此一設備,以維護真的發生在你我週遭之天災人禍時,可以因應不同的意外災害來進行避難時應有的應變措施,把傳統制式避難逃生指示燈徹底改頭換面,不僅要多樣性、還要特製化,可以提供一般住宅區或商業大樓使用,更可以推廣至工業用較易發生工安意外地方使用,而設計此一產品目的是使本產品真的可以提供給每個不同需要的人,可以立即獲得所需安全性且有保障的提供指引到下一個更安全的地點。

消失星星的謎-背景光亮度、水氣、PM2.5對觀測星星的影響

本研究想了解不同因素對觀測星星的影響,我們採用實際觀測及模擬實驗進行研究。 我們發現觀測星星時,地面光害和月暈不會降低觀測到的星星亮度,但濕度、雲霧及PM2.5濃度會降低觀測的星星亮度,這些因素同時會增加背景光亮度,背景光嚴重的地區,背景光增加的亮度更多,使星星和背景光亮度相近,而 星星視星等/背景光視星等<0.8 時,人眼才易看清楚星星。 本研究特色: 1.自製的雲霧實驗腔,能在加壓後能進行絕熱膨脹相關實驗並進行攝影觀察。 2.能依據月相、濕度和 PM2.5濃度,預測本校操場當日夜晚「星況」。 遠程發展是依本研究之方法,繼續觀測不同觀星地點的環境條件,找出關連性,最終設計一個程式,讓人們能「依據天氣預報資料」評估當地的觀星狀況。

失落的符號

利用衝壓車床將五種不同的金屬片打印上數字符號,再使用砂輪機將金屬片上的數字刻痕磨光,而後塗抹上四種不同的電解液進行化學腐蝕法和氧化還原法,以期使被磨除的刻痕重現。本研究在探討-銅、鐵、鋅、鋁、不袗金屬,在對上氫氧化鈉、氯化鐵、氯化銅和鹽酸混和液(Davis試劑)及綜合酸試劑中,哪一組的顯現效果最佳,改變電壓和濃度結果又會如何? 最後我們發現: 1. 氫氧化鈉NaOH只對活性大的金屬(如鋁及鋅)的效果較好。 2. 氯化鐵FeCl3對銅效果較佳。 3. 氯化銅和鹽酸綜合試劑(CuCl2+HCl+H2O)對大部分金屬皆有不錯的效果。 4. 混合酸(HF+HCl+HNO3+H2O)效果好,反應很快,但不易記錄,易腐蝕過頭,而且配製過程危險。 5. 電壓和濃度基本上是越高越好,但太高容易有反效果,腐蝕效果太過,連想顯現的的刻痕也腐蝕掉。